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- 3.12 - Les différents types de particules

par Denys LÉPINARD

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Le but de cette page est de montrer comment la Théorie du Repositionnement peut traiter le problème de la diversité des particules élémentaires.
La classification la plus souvent admise est celle du Modèle Standard qui introduit plusieurs catégories. Deux grandes divisions d'abord, les particules de liaison, messagères de forces ou bosons, et les particules de matière, ou fermions, elles-mêmes réparties en deux familles principales, les leptons et les quarks. Notre modèle reprend ces catégories et nous allons voir quel sens il donne à l'ensemble.

1- Les particules de liaison, messagères de force, ou bosons.
Elles prennent naissance lorsque deux autres particules, des fermions, interagissent sous l’effet d’une force. Leur chef de file est le photon, mais nous connaissons aussi les bosons Z et W et les gluons. Dans cette série on soupçonne aussi l'existence des gravitons et des bosons de Higgs, mais ils n'ont pas encore été mis en évidence .
Pour nous, comme nous l’avons vu en découvrant des franges hyperboliques dans l’atome d’hydrogène, ces particules semblent produites par des interférences entre deux systèmes vibratoires proches et de même fréquence. Elles n'existent donc qu'en présence d'autres particules et se produisent lorsque celles-ci s'écartent ou se rapprochent l'une de l'autre, provoquant des perturbations dans le système. On peut les définir comme des vibrations se propageant le long des franges d'interférences hyperboliques et pouvant aller à l'infini. Si cette définition s'accorde bien au photon, puisqu'il en est à l'origine, nous apporterons plus loin d'autres précisions concernant les autres bosons. En outre, il semble important et urgent de faire sur eux le même travail que celui que j’ai fait pour la production de photons dans l’atome d’hydrogène : montrer mathématiquement ces franges hyperboliques.

2- Les leptons.
Ils sont au nombre de six, 3 doublets :

  • L’électron e, et son neutrino νe.
  • Le muon μ, et son neutrino νμ.
  • Le tau τ, et son neutrino ντ.
    Toutes ces particules possèdent leurs antiparticules ; l’électron, le muon et le tau sont de charge négative et leurs antiparticules de charge positive. Le modèle standard ne leur reconnaît pas de structure interne.
    Généralisons aux deux autres leptons, le muon et le tau, l’hypothèse que nous avons faite pour l’électron : ils sont formés d’un système de deux ondes se propageant en directions opposées. Nous pouvons aussi penser que leurs antiparticules sont formées du même système d’ondes, mais en opposition de phase. De ce fait, lorsque une particule et son antiparticule se rencontrent et se superposent, tout s’annule. Ou devrait s’annuler. En fait, on observe l'émission de deux types de particules, un photon ou un boson, et un neutrino.
    -Explications :
    1- Les leptons étant deux centres vibratoires à la même fréquence, il se produit, lors de l’approche et comme nous l'avons déjà vu dans l’atome d’hydrogène, des franges d’interférence avec émission d’un rayonnement électromagnétique ; pour un choc entre un électron et un positon c'est un rayonnement gamma ou, à haute énergie, un boson. C'est ce qui m'a fait dire plus haut que les bosons pourraient être aussi des franges d’interférence.
    2- Les ondes de base peuvent s’étendre à l’infini. Elles n’ont pas forcément exactement la même longueur d’onde –cela peut être lié à leur vitesse relative, donc à l’énergie de la collision-, leur superposition n’est pas parfaite et l’annulation mutuelle n’est pas immédiate ; une onde de battement de grande longueur d’onde est générée : une particule légère qui peut être un neutrino.

    3- Les Quarks.
    Lors de collisions à forte énergie, les désintégrations sont complexes avec production de nombreuses particules différentes en cascade. Comme un pavé que l’on lance dans une mare et qui y produit de nombreuses fluctuations. Pour nous y retrouver, nous avons quand même quelques pistes qui différencient notre objet d’étude (la matière) d’une simple mare à canards:
    - On observe souvent la transformation d’un boson, une particule de liaison qui est pour nous associée à une famille d'hyperboles, en deux quarks. Habituellement, dans l'univers macroscopique, ce sont les sources vibratoires qui produisent les franges d'interférence hyperboliques; il apparaît ici le phénomène inverse : la production de centres vibratoires à partir de franges d'interférence. Faut-t-il en conclure à la réversibilité de ce phénomène physique ? En effet, si une particule de liaison est associée à un ensemble d’hyperboles produites par l’interférence de deux sources vibratoires, la réciproque pourrait être vraie et un ensemble de vibrations reproduisant des interférences pourrait être à l’origine de deux centres vibratoires : une particule et son antiparticule aux foyers du système hyperbolique. Cela implique bien sûr certaines conditions que nous discuterons plus loin.

    Avant et pour illustrer ce qui vient d'être dit, voici une séquence de créations de quarks extraite du site "l'Aventure des particules", nous l’interprétons selon la Théorie du Repositionnement :

    Un électron et un positon sont projetés l’un vers l’autre à haute énergie (1). Il s’agit d’une particule et de son antiparticule qui s’annihilent lors de leur superposition. Mais dans la phase d’approche les interférences de leurs systèmes d’ondes ont produit une particule de liaison, un photon γ ou un boson Z. Ces deux particules sont pour nous liées à un ensemble de branches d’hyperboles; l'une recrée aux foyers deux centres vibratoires, un quark charmé et son antiquark (4). En s’écartant ceux-ci produisent entre eux d'autres interférences, ce qu'on appelle un champ de gluons, pour nous un ensemble d'interférences faisant apparaître des gluons. Ces gluons recréent de la même façon une paire quark- antiquark, down maintenant (8). Ces quarks s’associent ensuite deux par deux pour former les mésons D+ et D- (9).

    Cela peut nous éclairer un peu sur la nature des quarks. Ce sont aussi des systèmes vibratoires comparables aux leptons mais ils naissent des franges d'interférence au lieu de les produire. Les couleurs correspondent à des longueurs d'ondes précises, une couleur vibrant selon une phase et son anticouleur étant en opposition de phase. Dans ses interférences, un gluon associe une couleur et une anti-couleur.
    Le fait que les quarks semblent naître des franges d'interférence plutôt que de les produire,
    - implique une inversion de la causalité. Cela pose une question importante; je montrerai dans une nouvelle page comment la Théorie du Repositionnement peut y répondre.
    - peut expliquer aussi pourquoi un quark ne peut se trouver seul, mais accompagné d'un boson qui le produit et qui produit aussi un autre quark.

    Voilà une classification des particules élémentaires inspirée de la Théorie du Repositionnement. Issue du Modèle Standard, elle s’en écarte sensiblement, principalement parce qu’elle apporte des explications physiques claires sur l’origine et la nature de ces particules. Je suis conscient qu’il y a encore beaucoup à faire pour prouver ces affirmations, mais les pistes me semblent solides et cohérentes.

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    août 2005